管道修復(fù)夾具焊接缺陷的超聲檢測(cè)工藝研究.pdf

1、超聲檢測(cè)技術(shù)作為一種常用的無(wú)損檢測(cè)方法，廣泛應(yīng)用于油氣管道焊縫焊接缺陷的檢測(cè)和評(píng)價(jià)中。本文研究的超聲檢測(cè)工藝主要應(yīng)用于在役管道修復(fù)焊縫中的搭接角焊縫和對(duì)接縱焊縫，能夠?qū)艿佬迯?fù)焊縫中的裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷實(shí)施有效的檢測(cè)。
　　本文分析了管道修復(fù)搭接角焊縫和對(duì)接縱焊縫中常見(jiàn)的焊接缺陷類型、形成原因及在焊縫中的位置分布，設(shè)計(jì)制作了包含各類型人工缺陷的專用對(duì)比試塊。利用搭接角焊縫對(duì)比試塊，通過(guò)分析其特殊的結(jié)構(gòu)形式和

2、超聲波聲束在焊縫中覆蓋范圍，制定了多探頭多通道超聲波脈沖回波法檢測(cè)工藝。選擇了2.5P9×9K1和2.5P9×9K1.5兩種橫波斜探頭在對(duì)比試塊上進(jìn)行了檢測(cè)試驗(yàn)，結(jié)果表明，脈沖回波法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫內(nèi)部和根部人工缺陷的有效檢測(cè)并計(jì)算其缺陷位置，誤差在1mm以內(nèi)。對(duì)于焊縫熔合線區(qū)域人工缺陷的檢測(cè)，分析了焊縫表面形狀對(duì)超聲信號(hào)的影響，探討了焊縫表面形狀與檢測(cè)聲束傳播路徑之間的關(guān)系，提出了“有效檢測(cè)聲束”和“聲束有效檢測(cè)范圍”的概念和計(jì)算公式；

3、并且采用超聲相控陣法在角焊縫對(duì)比試塊上進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果證明：依據(jù)“有效檢測(cè)聲束折射角”計(jì)算出的焊縫熔合線平底孔位置與其實(shí)際位置基本一致，誤差在0.5mm以內(nèi)；依照“聲束有效檢測(cè)范圍”確定了試驗(yàn)用角焊縫對(duì)比試塊的檢測(cè)盲區(qū)，為搭接角焊縫的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)提供了理論依據(jù)。
　　本文針對(duì)對(duì)接縱焊縫對(duì)比試塊，通過(guò)分析其特殊的結(jié)構(gòu)形式和聲束在焊縫中的覆蓋范圍，制定了超聲TOFD法檢測(cè)工藝。選擇了一對(duì)5MHz、Φ6mmTOFD探頭和70°楔塊在對(duì)比

4、試塊上進(jìn)行了檢測(cè)試驗(yàn)，結(jié)果表明，TOFD法能夠?qū)υ噳K中各類型人工缺陷（焊縫內(nèi)部近表面橫孔除外）進(jìn)行有效的檢測(cè)，人工缺陷埋藏深度和自身高度的檢測(cè)值與實(shí)際值的誤差在1mm以內(nèi)。針對(duì)常規(guī)TOFD法難以識(shí)別的焊縫近表面缺陷，提出了通過(guò)缺陷端點(diǎn)衍射橫波信號(hào)來(lái)分析缺陷特征的方法（即橫波TOFD法），分析和推導(dǎo)了橫波TOFD法的適用條件以及缺陷埋藏深度和自身高度的量化計(jì)算公式，并采用此方法對(duì)TOFD檢測(cè)圖像進(jìn)行了二次分析，能夠?qū)缚p內(nèi)部近表面橫孔進(jìn)行